Введение
В секторе производства печатных плат переход от пайки со свинцом к пайке без свинца-представляет собой не просто замену материалов, но и комплексную модернизацию процесса, охватывающую термодинамику, металлургию и точность оборудования. Несмотря на то, что директива RoHS действовала уже много лет, проблемы, связанные с -пайкой без свинца-, включая высокие температуры плавления, плохую смачиваемость и проблемы с напряжением материала-, остаются критическими переменными, проверяющими возможности заводов по контролю качества в производственных цехах.
Термические проблемы для печатных плат и компонентов с повышенными температурами плавления
Припой на основе свинца-плавится всего при 183 градусах, тогда как обычный припой,-бессвинцовый, достигает температуры 217 градусов. Это увеличение на 34 градуса напрямую приводит к тому, что пиковые температуры оплавления в процессах PCBA достигают порога 240–250 градусов.
При таких повышенных температурах смола в подложках печатных плат очень чувствительна к физическому разложению, что приводит к расслоению или обесцвечиванию. В то же время пределы термической стойкости-чувствительных к нагреву компонентов, таких как электролитические конденсаторы и разъемы, сталкиваются с серьезными проблемами. Контроль качества должен начинаться на этапе приема материала, со строгой проверки Td (температуры термического разложения) печатной платы и термической стойкости компонентов. На практике техническим специалистам приходится использовать многоточечные-термометры для точной настройки температурного профиля печи, сводя к минимуму разницу температур между большими компонентами с высокой-тепловой-емкостью и маленькими-микрокомпонентами с низкой-тепловой-емкостью-, чтобы предотвратить локальный перегрев.
Изменение критериев внешнего вида паяных соединений из-за различий в смачивании
Бессвинцовый припой-обладает значительно более высоким поверхностным натяжением, чем свинцовый припой, что приводит к сравнительно худшим смачивающим свойствам. Во время визуального контроля обработки печатной платы бессвинцовые паяные соединения-больше не имеют зеркального-глянца, характерного для соединений со свинцом. Вместо этого они имеют тонкую матовую поверхность, с высотой припоя и углом раскрытия, часто менее выраженными, чем в свинцовых процессах.
Это изменение физических свойств требует обновления критериев оценки для групп контроля качества. Слепое следование «ярким, полным и круглым» стандартам эпохи свинца может легко привести к чрезмерным переработкам, потенциально повреждающим слой IMC на колодках. Акцент должен быть перенесен на количественную оценку угла смачиваемости и покрытия недосыпа. Использование алгоритмов АОИ с высоким-разрешением для повторного-моделирования уникальной морфологии бессвинцовых-паяных соединений позволяет избежать ошибок, приводящих к производственным потерям.
Скорость роста слоя IMC и управление хрупкостью паяных соединений
Высокие-температуры процессов,-бессвинцовых, ускоряют рост слоя IMC. Хотя умеренная IMC необходима для стабильной пайки, сплавы, не содержащие свинца, такие как SAC305, имеют тенденцию образовывать во время пайки чрезмерно толстые интерметаллические соединения Cu6Sn5 или Ag3Sn, что значительно увеличивает хрупкость соединения.
Когда компоненты PCBA подвергаются ударам при падении, вибрации или напряжению термического расширения/сжатия, чрезмерно хрупкие интерфейсы соединений склонны к разрушению. Управление качеством должно установить строгие ограничения вторичного оплавления и внедрить динамический контроль температуры жал паяльников на критически важных станциях, чтобы предотвратить дальнейшее образование хрупких слоев металла из-за мгновенных высоких температур во время ручной пайки. Для автомобильных или промышленных средств управления следует добавить испытания на термический удар для проверки механической надежности в условиях длительных-циклов нагрузки.
Активность потока и очистка остаточных ионов
Из-за чрезвычайно высокой скорости окисления-бессвинцового припоя при высоких температурах соответствующие-флюсы, не содержащие свинца, обычно содержат более высокие пропорции активаторов и канифоли. Остатки, образующиеся в результате реакций при высоких-температурах, часто сложнее удалить, и они представляют более высокий риск электромиграции.
При производстве печатных плат при самопроверке-особое внимание должно уделяться чистоте поверхности платы после-пайки. Если ионная очистка не завершена перед конформным покрытием, остаточные активаторы могут вызвать рост дендритов во влажной среде, вызывая микро-короткие замыкания. Заводы должны регулярно проверять концентрацию ионов в чистящих растворах и оптимизировать параметры давления ультразвуковой или распылительной очистки для-бессвинцовых процессов.
Заключение
Внедрение-бессвинцовых процессов по своей сути сужает пределы допуска в рамках окна процесса. Если вы столкнулись с техническими узкими местами, такими как серые паяные соединения, термические повреждения компонентов или снижение долгосрочной-надежности при переходе от свинцового к-бессвинцовому производству, это означает, что ваша логика контроля качества требует более глубокой физической и химической модернизации.
Краткие фактыо НеоДэн
1) Основана в 2010 году, 200 + сотрудников, 27000+ кв.м. фабрика.
2) Продукты NeoDen: машины PnP разных серий: NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P. Печь для оплавления серии IN, как и полная линия SMT, включает в себя все необходимое оборудование для SMT.
3) Успешные клиенты 10000+ по всему миру.
4) 40+ Глобальные агенты в Азии, Европе, Америке, Океании и Африке.
5) Центр исследований и разработок: 3 отдела исследований и разработок, в которых работают 25+ профессиональные инженеры по исследованиям и разработкам.
6) Внесен в список CE и получил 70+ патентов.
7) 30+ инженеры по контролю качества и технической поддержке, 15+ старшие специалисты по международным продажам, за своевременное реагирование клиентов в течение 8 часов и предоставление профессиональных решений в течение 24 часов.